第十二章8237DMA控制器 为了提高数据传送的速率,人们提出了直接存储器存取(DMA) 的数据传送控制方式,即在一定时间段内,由DMA控制器取代 CPU,获得总线控制权,来实现内存与外设或者内存的不同区域之 间大量数据的快速传送 典型的DMAC的 工作电路如右图 A控制器0 所示。 数据状态/控制 地址寄存器 端口:端口 计数器 HLDA 存储器 控制/状态寄存器 Ready IMA请求 發帮 DMA 青求 IMA响应 寄存器 触发器 输入设备
第十二章 8237DMA控制器 为了提高数据传送的速率，人们提出了直接存储器存取(DMA) 的数据传送控制方式，即在一定时间段内，由DMA控制器取代 CPU，获得总线控制权，来实现内存与外设或者内存的不同区域之 间大量数据的快速传送。 典型的DMAC的 工作电路如右图 所示
DMA数据传送的工作过程 (1)外设向DMAC发出DMA传送请求。 (2)DMAC通过连接到CPU的HOLD信号向CPU提出DMA请求 (3)CPU在完成当前总线操作后会立即对DMA请求做出响应。 CPU的响应包括两个方面:一方面,CPU将控制总线、数据总线和 地址总线浮空,即放弃对这些总线的控制权;另一方面,CPU将有 效的HLDA信号加到DMAC上,用此来通知DMAC,CPU已经放弃 了总线的控制权。 (4)待CPU将总线浮空,即放弃了总线控制权后,由DMAC接管 系统总线的控制权,并向外设送出DMA的应答信号 (5)由DMAC送出地址信号和控制信号,实现外设与内存或内存 不同区域之间大量数据的快速传送。 (6)DMAC将规定的数据字节传送完之后,通过向CPU发HOLD 信号,撤消对CPU的DMA请求。CPU收到此信号,一方面使 HLDA无效,另一方面又重新开始控制总线,实现正常取指令、分 析指令、执行指令的操作
DMA数据传送的工作过程： （1） 外设向DMAC发出DMA传送请求。 （2）DMAC通过连接到CPU的HOLD信号向CPU提出DMA请求。 （3）CPU在完成当前总线操作后会立即对DMA请求做出响应。 CPU的响应包括两个方面：一方面，CPU将控制总线、数据总线和 地址总线浮空，即放弃对这些总线的控制权；另一方面，CPU将有 效的HLDA信号加到DMAC上，用此来通知DMAC，CPU已经放弃 了总线的控制权。 （4）待CPU将总线浮空，即放弃了总线控制权后，由DMAC接管 系统总线的控制权，并向外设送出DMA的应答信号。 （5）由DMAC送出地址信号和控制信号，实现外设与内存或内存 不同区域之间大量数据的快速传送。 （6）DMAC将规定的数据字节传送完之后，通过向CPU发HOLD 信号，撤消对CPU的DMA请求。CPU收到此信号，一方面使 HLDA无效，另一方面又重新开始控制总线，实现正常取指令、分 析指令、执行指令的操作
注意:在内存与外设之间进行DMA传送期间,DMAC控制器只是 输出地址及控制信号,而数据传送是直接在内存和外设端口之间进 行的,并不经过DMAC; 对于内存不同区域之间的DMA传送,则应先用一个DMA存储 器读周期将数据从内存的源区域读出,存入到DMAC的内部数据暂 存器中,再利用一个DMA存储器写周期将该数据写到内存的目的 区域中去
注意：在内存与外设之间进行DMA传送期间，DMAC控制器只是 输出地址及控制信号，而数据传送是直接在内存和外设端口之间进 行的，并不经过DMAC； 对于内存不同区域之间的DMA传送，则应先用一个DMA存储 器读周期将数据从内存的源区域读出，存入到DMAC的内部数据暂 存器中，再利用一个DMA存储器写周期将该数据写到内存的目的 区域中去
1218237的组成和工作原理 121.1DMA控制器芯片Inel8237的性能概述 Inte8237是8086/8088微机系统中常用的DMAC芯片,有如下性能 (1)含有4个相互独立的通道,每个通道有独立的地址寄存器和字 节数寄存器,而控制寄存器、状态寄存器为四个通道所共用。 (2)每个通道的DMA请求可以分别被允许禁止。 (3)每个通道的DMA请求有不同的优先权,可以通过程序设置为 固定的或者是循环(旋转)的方式 (4)通道中地址寄存器的长度为16位,因而一次DMA传送的最大 数据块的长度为64K字节。 (5)8237有4种工作方式,分别为:单字节传送、数据块传送、请 求传送、级连方式。 (6)允许用输入信号来结束DMA传送或重新初始化。 (7)8237可以级连以增加通道数
12.1 8237 的组成和工作原理 12.1.1 DMA控制器芯片Intel 8237的性能概述 Intel8237是8086/8088微机系统中常用的DMAC芯片，有如下性能： （1）含有4个相互独立的通道，每个通道有独立的地址寄存器和字 节数寄存器，而控制寄存器、状态寄存器为四个通道所共用。 （2）每个通道的DMA请求可以分别被允许/禁止。 （3）每个通道的DMA请求有不同的优先权，可以通过程序设置为 固定的或者是循环（旋转）的方式。 （4）通道中地址寄存器的长度为16位，因而一次DMA传送的最大 数据块的长度为64K字节。 （5）8237有4种工作方式，分别为：单字节传送、数据块传送、请 求传送、级连方式。 （6）允许用输入信号来结束DMA传送或重新初始化。 （7）8237可以级连以增加通道数
DMA方式的适用场合 (1)硬盘和软盘的输入/输出 (2)快速通信通道输入/输出 (3)多处理机和多程序数据块传送 (4)扫描操作(图象显示) (5)高速数据采集。 特点 DMA方式适用于成组传送数据的场合,每次传送之前要对 DMAC进行初始化,CPU要对DMAC写入20-30个字节的控制字。 缺点: (1)DMA期间,CPU不占总线,因而不能做其它工作。 (2)CPU对DMAC初始化占有额外时间。 (3)增加硬件,提高成本,使电路复杂。 因此对于数据块短,需频繁DMAC初始化的场合,CPU来得 及处理的情况,就不必采用DMA方式
DMA方式的适用场合 （1）硬盘和软盘的输入 / 输出 （2）快速通信通道输入 / 输出 （3）多处理机和多程序数据块传送 （4）扫描操作（图象显示） （5）高速数据采集。 特点： DMA方式适用于成组传送数据的场合，每次传送之前要对 DMAC进行初始化， CPU要对DMAC写入20----30个字节的控制字。 缺点: （1）DMA期间，CPU不占总线，因而不能做其它工作。 （2）CPU对DMAC初始化占有额外时间。 （3）增加硬件，提高成本，使电路复杂。 因此对于数据块短，需频繁DMAC初始化的场合，CPU来得 及处理的情况，就不必采用DMA方式